Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY (WLAN) 1. Mạng không dây là gì? 2. Ưu khuyết điểm của mạng không dây 1.1 Ưu điểm 1.2 Khuyết điểm II. CÁC HÌNH THỨC TẤN CÔNG PHỔ BIẾN TRONG WLAN III. TỔNG QUAN VỀ WEP/WPA 1. WEP là gì? 2. Lịch sử phát triển của WEP 3. Ưu nhược điểm của WEP 3.1 Ưu điểm 3.2 Khuyết điểm 4. Chuyển sang WPA 4.1 WPA là gì? 4.2 Những thay đổi so với WEP CHƯƠNG II: CÁC VẤN ĐỀ TRONG BẢO MẬT WEP/WPA I. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA WEP II. CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢO MẬT TRONG WEP 1. Chứng thực và xác nhận 2. Mã hóa – bảo mật và toàn vẹn dữ liệu III. NHỮNG THAY ĐỔI TRONG WPA CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH GÓI TIN CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY (WLAN) 1. Mạng không dây là gì? Mạng không dây (Wireless Local-Area Network) là mạng sử dụng công nghệ mà cho phép hai hay nhiều thiết bị kết nối với nhau bằng cách sử dụng một giao thức chuẩn, nhưng không cần kết nối vật lý hay chính xác là không cần sử dụng dây mạng (cable). Vì đây là mạng dựa trên công nghệ 802.11 nên đôi khi còn được gọi là 802.11 network Ethernet, để nhấn mạnh rằng mạng này có gốc từ mạng Ethernet 802.3 truyền thống. Và hiện tại còn được gọi là mạng Wireless Ethernet hoặc Wi-Fi (Wireless Fidelity). 2. Ưu khuyết điểm của mạng không dây 2.1 Ưu điểm - Mạng Wireless cung cấp tất cả các tính năng của công nghệ mạng LAN như là Ethernet và Token Ring mà không bị giới hạn về kết nối vật lý (giới hạn về cable). - Sự thuận lợi đầu tiên của mạng Wireless đó là tính linh động. Mạng WLAN tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị có hỗ trợ mà không có sự ràng buột về khoảng cách và không gian như mạng có dây thông thường. Người dùng mạng Wireless có thể kết nối vào mạng trong khi di chuyển bất cứ nơi nào trong phạm vi phủ sóng của thiết bị tập trung (Access Point). - Tính dễ dàng kết nối và thuận tiện trong sử dụng đã làm cho mạng Wireless nhanh chóng ngày càng phổ biến trong cuộc sống chúng ta. Ngày nay mạng không dây đang trở nên phổ biến trong các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân. Chính vì sự tiện lợi của mạng không dây nên nó dần thay thế cho các hệ thống mạng có dây truyền thống hiện tại. 2.2 Khuyết điểm:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: BẢO MẬT THÔNG TIN ĐỀ TÀI: WEP / WAP GVHD: VĂN THIÊN HOÀNG SVTH: PHẠM ANH QUYỀN NGUYỄN XUÂN THƯ BÙI TRUNG KIÊN NGÔ THANH PHONG MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY (WLAN) 1. Mạng không dây là gì? 2. Ưu khuyết điểm của mạng không dây I.1 Ưu điểm I.2 Khuyết điểm II. CÁC HÌNH THỨC TẤN CÔNG PHỔ BIẾN TRONG WLAN III. TỔNG QUAN VỀ WEP/WPA 1. WEP là gì? 2. Lịch sử phát triển của WEP 3. Ưu nhược điểm của WEP 3.1 Ưu điểm 3.2 Khuyết điểm 4. Chuyển sang WPA 4.1 WPA là gì? 4.2 Những thay đổi so với WEP CHƯƠNG II: CÁC VẤN ĐỀ TRONG BẢO MẬT WEP/WPA I. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA WEP II. CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢO MẬT TRONG WEP 1. Chứng thực và xác nhận 2. Mã hóa – bảo mật và toàn vẹn dữ liệu III. NHỮNG THAY ĐỔI TRONG WPA CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH GÓI TIN CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY (WLAN) 1. Mạng không dây là gì? Mạng không dây (Wireless Local-Area Network) là mạng sử dụng công nghệ mà cho phép hai hay nhiều thiết bị kết nối với nhau bằng cách sử dụng một giao thức chuẩn, nhưng không cần kết nối vật lý hay chính xác là không cần sử dụng dây mạng (cable). Vì đây là mạng dựa trên công nghệ 802.11 nên đôi khi còn được gọi là 802.11 network Ethernet, để nhấn mạnh rằng mạng này có gốc từ mạng Ethernet 802.3 truyền thống. Và hiện tại còn được gọi là mạng Wireless Ethernet hoặc Wi-Fi (Wireless Fidelity). 2. Ưu khuyết điểm của mạng không dây 2.1 Ưu điểm - Mạng Wireless cung cấp tất cả các tính năng của công nghệ mạng LAN như là Ethernet và Token Ring mà không bị giới hạn về kết nối vật lý (giới hạn về cable). - Sự thuận lợi đầu tiên của mạng Wireless đó là tính linh động. Mạng WLAN tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị có hỗ trợ mà không có sự ràng buột về khoảng cách và không gian như mạng có dây thông thường. Người dùng mạng Wireless có thể kết nối vào mạng trong khi di chuyển bất cứ nơi nào trong phạm vi phủ sóng của thiết bị tập trung (Access Point). - Tính dễ dàng kết nối và thuận tiện trong sử dụng đã làm cho mạng Wireless nhanh chóng ngày càng phổ biến trong cuộc sống chúng ta. Ngày nay mạng không dây đang trở nên phổ biến trong các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân. Chính vì sự tiện lợi của mạng không dây nên nó dần thay thế cho các hệ thống mạng có dây truyền thống hiện tại. 2.2 Khuyết điểm: - Đi cùng với sự phổ biến của mạng không dây, các vấn đề bảo mật mạng không dây cũng là mối quan tâm hàng đầu hiện nay, vì sự giao tiếp trong mạng đều cho bất kỳ ai trong phạm vi cho phép với thiết bị phù hợp có thể bắt được các tín hiệu được truyền tải. Các hacker có thể sử dụng các phương pháp tấn công:… II. CÁC HÌNH THỨC TẤN CÔNG PHỔ BIẾN TRONG WLAN Tấn công và phòng chống trong mạng WLAN là vấn đề được quan tâm đến rất nhiều hiện nay bởi các chuyên gia trong lĩnh vực bảo mật. Nhiều giải pháp tấn công và phòng chống đã được đưa ra nhưng cho đến bây giờ chưa có giải pháp nào được gọi là bảo mật an toàn, cho đến hiện nay mọi giải pháp phòng chống được đưa ra đều chỉ là tương đối (nghĩa là tính bảo mật trong mạng WLAN vẫn có thể bị phá vỡ bằng nhiều cách khác nhau). Theo rất nhiều tài liệu nghiên cứu, hiện tại để tấn công vào mạng WLAN thì các attacker có thể sử dụng một trong những cách sau: Rogue Access Point De-authentication Flood Attack Fake Access point Tấn công dựa trên cảm nhận lớp vật lý Disassociation Flood Attack 1. Rogue Access Point 1.1 Định nghĩa Access Point giả mạo được dùng để mô tả những Access Point được tạo ra một cách vô tình hay cố ý làm ảnh hưởng đến hệ thống mạng hiện có. Nó được dùng để chỉ các thiết bị hoạt động không dây trái phép mà không quan tâm đến mục đích sử dụng của chúng. 1.2 Phân loại 1.2.1 Access Point được cấu hình không hoàn chỉnh Một Access Point có thể bất ngờ trở thành thiết bị giả mạo do sai sót trong việc cấu hình. Sự thay đổi trong services set Indentifier (SSID), thiết lập xác thực, thiết lập mã hóa, điều nghiêm trọng nhất là chúng sẽ không thể xác thực các kết nối nếu bị cấu hình sai VD: Trong trạng thái xác thực mở (open mode authentication) các người dùng không dây ở trạng thái 1 (chưa xác thực và chưa kết nối) có thể gửi các yêu cầu xác thực đến một Access Point và được xác thực thành công sẽ chuyển sang trạng thái 2 (được xác thực nhưng chưa kết nối). Nếu một Access Point không xác nhận sự hợp lệ của một máy khách do lỗi trong cấu hình, kẻ tấn công có thể gửi một số lượng lớn yêu cầu xác thực, làm tràn bảng yêu cầu kết nối của các máy khách ở Access Point, làm cho Access Point từ chối truy cập của các người dùng khác bao gồm các người dùng được phép truy cập 1.2.2 Access Point giả mạo từ các mạng WLAN lân cận Các máy khách theo chuẩn 802.11 tự động chọn Access Point có sóng mạnh nhất mà nó phát hiện được để kết nối VD: Windows XP tự động kết nối đến kết nối tốt nhất có thế xum quanh nó. Vì vậy, những người dùng được xác thực của một tổ chức có thể kết nối đến các Access Point của các tổ chức khác lân cận. Mặc dù các Access Point lân cận không cố ý thu hút kết nối từ các người dùng, những kết nối đó để lộ những dữ liệu nhạy cảm 1.2.3 Access Point giả mạo do hacker tạo ra Giả mạo AP là kiểu tấn công “Man-In-The-Middle” cổ điển. Đây là kiểu tấn công mà tin tặc đứng ở giữa và trộm lưu lượng truyền giữa 2 nút. Kiểu tấn công này rất mạnh vì tin tặc có thể lấy trộm tất cả lưu lượng đi qua mạng. Rất khó khắn để tạo một cuộc tấn công “man in middle” trong mạng có dây bởi vì kiểu tấn công này yêu cầu truy cập thực sự đến đường truyền. Trong mạng không dây thì lại rất dễ bị tấn công kiểu này. Tin tặc phải tạo ra một AP thu hút nhiều sự lựa chọn hơn AP chính thống. AP giả này có thể thiết lập bằng cách sao chép tất cả các cấu hình của AP chính thống đó là: SSID, địa chỉ MAC… Bước tiếp theo là làm cho nạn nhân thực hiện kết nối đến AP giả. Cách thứ nhất là đợi cho người dùng tự kết nối. Cách thứ 2 là gây ra một cuộc tấn công từ chối dịch vụ DOS trong AP chính thống do vậy người dùng sẽ phải kết nối lại với AP giả. Trong mạng 802.11 sự lựu chọn được thực hiện bởi cường độ tính hiệu nhận. Điều duy nhất mà tin tặc phải thực hiện là chắc chắn rằng AP của mình phải có cường độ tín hiệu của mình mạnh hơn cả. Để có được điều đó tin tặc phải đặt AP của mình gần người bị lừa hơn là AP chính thống hoặc sử dụng kĩ thuật anten định hướng. Sau khi nạn nhận kết nối tới AP giả, nạn nhân vẫn hoạt động như bình thường do vậy nếu nạn nhân kết nối đến một AP chính thống khác thì dữ liệu của nạn nhân đều đi qua AP giả. Tin tặc sẽ sử dụng các tiện ích để ghi lại mật khẩu của nạn nhân trao đổi với Web Server. Như vậy tin tặc sẽ có được những gì anh ta muốn để đăng nhập vào mạng chính thống. Kiểu tấn công này tồn tại là do trong 802.11 không yêu cầu xác thực 2 hướng giữa AP và nút. AP phát quảng bá ra toàn mạng. Điều này rất dễ bị tin tặc nghe trộm và do vậy tin tặc có thể lấy được tất cả các thông tin mà chúng cần. Các nút trong mạng sử dụng WEP để xác thực chúng với AP nhưng WEP cũng có những lỗ hổng có thể khai thác. Một tin tặc có thể nghe trộm thông tin và sử dụng bộ phân tích mã hóa để trộm mật khẩu của người dùng. Access Point giả mạo được thiết lập bởi chính nhân viên của công ty: Vì sự tiện lợi của mạng không dây một số nhân viên của công ty đã tự trang bị Access Point và kết nối chúng vào mạng có dây của công ty. Do không hiểu rõ và nắm vững về bảo mật trong mạng không dây nên họ vô tình tạo ra một lỗ hổng lớn về bảo mật. Những người lạ vào công ty và hacker bên ngoài có thể kết nối đến Access Point không được xác thực để đánh cắp băng thông, đánh cắp thông tin nhạy cảm của công ty, sử dụng mạng của công ty tấn công người khác…… Tấn công Man-In-The-Middle 2. De-authentication Flood Attack (tấn công yêu cầu xác thực lại) - Kẻ tấn công xác định mục tiêu tấn công là các người dùng trong mạng wireless và các kết nối của họ (Access Point đến các kết nối của nó). - Chèn các frame yêu cầu xác thực lại vào mạng WLAN bằng cách giả mạo địa chỉ MAC nguồn và đích lần lượt của Access Point và các người dùng. - Người dùng wireless khi nhận được frame yêu cầu xác thực lại thì nghĩ rằng chúng do Access Point gửi đến. - Sau khi ngắt được một người dùng ra khỏi dịch vụ không dây, kẻ tấn công tiếp tục thực hiện tương tự đối với các người dùng còn lại. - Thông thường thì người dùng sẽ kết nối lại để phục hồi dịch vụ, nhưng kẻ tấn công đã nhanh chóng gửi các gói yêu cầu xác thực lại cho người dùng. Mô hình tấn công yêu cầu xác thực lại 3. Fake Access Point Kẻ tấn công sử dụng công cụ có khả năng gửi các gói beacon với địa chỉ vật lý (MAC) giả mạo và SSID giả để tạo ra vô số các Access Point giả lập. Điều này làm xáo trộn tất cả các phần mềm điều khiển card mạng không dây của người dùng. Mô hình tấn công Fake Access Point 4. Tấn công dựa trên cảm nhận lớp vật lý Kẻ tấn công lợi dụng giao thức chống đụng độ CSMA/CA, tức là nó sẽ làm cho tất cả người dùng nghĩ rằng lúc nào trong mạng cũng có một máy đang truyền thông. Điều này làm cho các máy tính khác luôn luôn ở trạng thái chờ đợi kể tấn công ấy truyền dữ liệu xong, dẫn đến tình trạng nghẽn trong mạng. Tần số là một nhược điểm bảo mật trong mạng không dây. Mức độ nguy hiểm thay đổi phụ thuộc vào giao diện của lớp vật lý. Có một vài tham số quyết định sự chịu đựng của mạng là: năng lượng máy phát, độ nhạy của máy thu, tần số RF (Radio Frequency), băng thông và sự định hướng của anten. Trong 802.11 sử dụng thuật toán đa truy cập cảm nhận sóng mang (CSMA) để tránh va chạm. CSMA là một phần của lớp MAC. CSMA được sử dụng để chắc chắn sẽ không có va chạm dữ liệu trên đường truyền. Kiểu tấn công này không sử dụng tạp âm để tạo ra lỗi cho mạng nhưng nó sẽ lợi dụng chính chuẩn đó. Có nhiều cách để khai thác giao thức cảm nhận sóng mang vật lý. Cách đơn giản là làm cho các nút trong mạng đều tin tưởng rằng có một nút đang truyền tin tại thời điểm hiện tại. Cách dễ nhất để đạt được điều này là tạo ra một nút giả mạo để truyền tin một cách liên tục. Một cách khác là sử dụng bộ tạo tín hiệu RF. Một cách tấn công tin vi hơn là làm cho card mạng chuyển vào chế độ kiểm tra mà ở đó nó truyền đi liên tiếp một mẩu kiểm tra. Tất cả các nút trong phạm vi của một nút giả là rất nhạy với sóng mang và trong khi có một nút đang truyền thì sẽ không có nút nào được truyền 5. Disassociation Flood Attack (Tấn công ngắt kết nối) Kẻ tấn công xác định mục tiêu (wireless cliens) và mối liên kết giữa AP với các client. Kẻ tấn công gửi disassociation frame bằng cách giả mạo source và Destination MAC đến AP và các clien tương ứng. Client sẽ nhận các frame này và nghĩ rằng frame hủy kết nối đến từ AP. Đồng thời kẻ tấn công cũng gửi gói disassociation frame đến AP. Sau khi đã ngắt kết nối của một clien, kẻ tấn công tiếp tục thực hiện tương tự với các clien còn lại làm cho các clien tự động ngắt kết nối với AP. Khi các clien bị ngắt kết nối sẽ thực hiện kết nối lại với AP ngay lập tức. Kẻ tấn công tiếp tục gửi gói disassociation frame đến AP và clien. Mô hình tấn công ngắt kết nối Như chúng ta đã thấy, có rất nhiều cách để tấn công vào mạng WLAN, do đó hiện nay vấn đề bảo mật trong WLAN là mối quan tâm hàng đầu. Trọng phạm vi đồ án này, chúng ta sẽ trình bày giải pháp bảo mật xác thực và mã hóa bằng WEP/WPA III. TỔNG QUAN VỀ WEP/WPA 1. WEP là gì? WEP là từ viết tắt của Wired Equipvalent Privacy, nghĩa là bảo mật tương đương với mạng có dây (Wired LAN). Khái niệm này là một phần trong chuẩn IEEE 802.11. Theo định nghĩa, WEP được thiết kế để đảm bảo tính bảo mật cho mạng không dây đạt mức độ như là mạng nối cáp truyền thống. Đối với mạng LAN (định nghĩa theo chuẩn IEEE 802.3), bảo mật cho dữ liệu trên đường truyền đối với các tấn công bên ngoài được đảm bảo qua biện pháp giới hạn vật lý, tức là hacker không thể truy xuất trực tiếp đến hệ thống đường truyền cáp. Do đó [...]... được thay đổi (khóa WEP không tự động được thay đổi) làm cho WEP rất dễ bị tấn công Một khi khóa WEP đã được biết, kẻ tấn công có thể giải mã thông tin truyền đi và có thể thay đổi nội dung của thông tin truyền Do vậy, WEP không đảm bảo được việc bảo mật và toàn vẹn dữ liệu WEP cho phép người dùng xác minh AP, trong khi AP không thể xác minh tính xác thực của người dùng Nói cách khác, WEP không cung ứng... sự bảo mật tương đương với mạng có dây Phần về chuẩn 802.11 vào năm 1999 đưa ra về WEP (trích dẫn): Tính hợp lý cao: bảo mật bằng thuật toán có độ khó trong việc tìm ra khóa bí mật bằng phương pháp tấn công brute – force (bắt ép thô bạo) Có thể thường xuyên thay đổi khóa bí mật WEP cho phép thay đổi khóa (K) và Initialization Vector – giá trị vector khởi tạo (IV) Tính tự đồng bộ: WEP có thể tự đồng... WPA chỉ thích hợp với những công ty mà không truyền dữ liệu mật về những thương mại hay các thông tin nhạy cảm…WPA cũng thích hợp với những hoạt động hằng ngày và mang tính thử nghiệm công nghệ CHƯƠNG II: CÁC VẤN ĐỀ TRONG BẢO MẬT WEP/ WPA I CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA WEP WEP là một thuật toán mã hóa đối xứng có nghĩa là quá trình mã hóa và giải mã đều dùng một là Khóa dùng chung - Share key, khóa này AP sử... AirSnort, dWepCrack, WepAttack, WepCrack, WepLab Tuy nhiên, sử dụng thành công những công cụ này vẫn đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu và các công cụ còn có hạn chế về số lượng gói dữ liệu cần bắt được Với nhiều người, WEP vẫn là lựa chọn duy nhất ngay cả khi các thuật toán bảo mật mới được thiết lập trên chuẩn IEEE 802.11 Mặc dù có nhiều lỗ hổng, sử dụng WEP vẫn tốt hơn là không có bất cứ biện pháp bảo mật. .. đó mà còn được gọi là thuật toán đối xứng) Mã hóa dòng trong thuật toán RC4 Một thế mạnh của thuật toán RC4 là đơn giản và dễ sử dụng Ý nghĩa của từng bước trong thuật toán rõ ràng và logic Thuật toán RC4 tỏ ra khá an toàn đối với cả hai phương pháp thám cơ bản là thám tuyến tính và thám vi phân Thông thường, yêu cầu đặt ra cho thiết kế một thuật toán bảo mật đó là bảo mật và dễ dàng sử dụng Có hai... Clear Text ở đầu ra, gói tin sau khi bỏ phần CRC sẽ còn lại phần Payload, chính là thông tin ban đầu gửi đi Quá trình giải mã cũng chia bản tin thành các khối như quá trình mã hóa II CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢO MẬT 1 Chứng thực và xác nhận 1.1 Xác thực là gì Xác thực là một quy trình nhằm cố gắng xác minh nhận dạng số (digital identity) của phần truyền gửi thông tin (sender) trong giao thông liên lạc chẳng hạn... huống có yêu cầu về bảo mật thấp như mạng không dây gia đình, mạng không dây cộng đồng, nơi mà lượng gói tin gửi đi tương đối nhỏ thì WEP vẫn là một giải pháp an toàn Nhiều người chỉ trích rằng những nhà thiết kế ra chuẩn IEEE 802.11 về việc tạo ra WEP với nhiều lỗ hổng Trước hết, vào thời gian mà WEP được thiết kế, đã không được dự định cung cấp nhiều mức về bảo mật Giống như tên gọi, WEP được mong chờ... Equivalent Privacy (bảo mật tương đương với mạng có dây) hay còn gọi là WEP (thường được coi là Wireless Effective Privacy: bảo mật hiệu quả trong mạng không dây) Vào năm 2001, với sự phát triển mạnh mẽ và phổ biến của Wi-Fi LANs, đã thu hút sự chú ý của cộng đồng mật mã, nhiều người đã tìm ra những lỗ hổng của WEP Sau năm 2001, trên Internet đã có sẵn những công cụ có khả năng tìm khóa WEP trong một thời... sử dụng mạng không dây, có giao thức bảo mật chạy trên nền WEP, và khi đó tính bảo mật cần được nâng cao, hợp lý để đưa vào ứng dụng 3 Ưu nhược điểm của WEP 3.1 Ưu điểm - Có thể đưa ra rộng rãi, triển khai đơn giản - Mã hóa mạnh - Khả năng tự đồng bộ - Tối ưu tính toán, hiệu quả tài nguyên bộ vi xử lý - Có các lựa chọn bổ xung thêm 3.2 Khuyết điểm Lúc đầu người ta tin tưởng ở khả năng kiểm soát truy... cùng là tính toán ICV kiểm tra rằng giá trị có trùng khớp với giá trị trong frame gửi 4 Mã hóa bằng thuật toán RC4 RC4 là tên của các thuật toán mã hóa được sử dụng trong WEP Một thuật toán mã hóa là một tập hợp các hoạt động mà bạn sử dụng để biến đổi văn bản chưa mã hóa thành mật mã Nó sẽ hữu ích, trừ khi có một thuật toán giải mã tương ứng Trong trường hợp của RC4, cùng một thuật toán được sử dụng . biến trong cuộc sống chúng ta. Ngày nay mạng không dây đang trở nên phổ biến trong các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân. Chính vì sự tiện lợi của mạng không dây nên nó dần thay thế cho các hệ. khóa khởi tạo sẽ được sử dụng tại các điểm truy cập và thiết bị máy trạm. Trong khi đó, WPA cho doanh nghiệp cần một máy chủ xác thực và 802.1x để cung cấp các khóa khởi tạo cho mỗi phiên làm